Question

В два одинаковых сосуда содержащих воду(в одном масса воды m1=0,1кг при тепературе 45°С в другом масса воды m2=0,5кг при температуре 24 °С налили поровну ртуть. После установления теплового равновесия в обоих сосудах температура воды оказалась одна и та же − Θ = 17 °С. Определить теплоёмкость сосудов

Answer 1

Ответ:

В оба сосуда налили одинаковое количество ртути.

Температура ртути также одинакова.

Температура в обоих сосудах понизилась, значит температура ртути меньше 17(Ц)

Температуру ртути нам знать не нужно.

Так как температура в обоих сосудах установилась одинаковая, значит ртуть в обоих сосудах

получила одинаковое количество тепла.

Узнаем количество тепла которое отдала вода в обеих сосудах

Q1 = c * m1 * ( t1 - t3 ) = 4200 * 0,1 * ( 45 - 17 ) = 11760 Дж

Q2 = c * m2 * ( t2 - t3 ) = 4200 * 0,5 * ( 24 - 17 ) = 14700 Дж

Кроме воды тепло отдавали также сосуды

Q3 = Q2 - Q1 = 14700 - 11760 = 2940 Дж

Первый сосуд отдал тепла на 2940 Дж больше чем второй сосуд.

t = t1 - t2 = 45 - 24 = 21

Первый сосуд остыл на 21 градус больше чем второй сосуд

Теплоёмкость сосудов = 2940 / 21 = 140 Дж / градус цельсия = 140 Дж / К

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи, можно воспользоваться законом сохранения энергии.

Теплоемкость сосуда можно определить по формуле:

C = Q / ΔT,

где C - теплоемкость, Q - переданное тепло, ΔT - изменение температуры.

В данном случае мы знаем, что после установления теплового равновесия температура воды оказалась одинаковой и равной 17 °C. Значит, для обоих сосудов изменение температуры ΔT равно:

ΔT = Θ - Тнач,

где Θ - конечная температура (17 °C), Тнач - начальная температура воды в сосуде.

Для первого сосуда начальная температура Тнач1 равна 45 °C, а для второго сосуда Тнач2 равна 24 °C.

Теперь нам нужно найти переданное тепло Q для каждого сосуда.

Для первого сосуда: Q1 = m1 * C1 * ΔT,

где m1 - масса воды в первом сосуде (0,1 кг), C1 - теплоемкость первого сосуда.

Для второго сосуда: Q2 = m2 * C2 * ΔT,

где m2 - масса воды во втором сосуде (0,5 кг), C2 - теплоемкость второго сосуда.

Поскольку после установления теплового равновесия, тепло переходит от более горячего объекта к более холодному, то тепло переданное от первого сосуда к второму должно быть равно теплу переданному от второго сосуда к первому:

Q1 = Q2.

Подставляем значения и находим теплоемкость каждого сосуда:

m1 * C1 * ΔT = m2 * C2 * ΔT.

Так как ΔT отличается от нуля (так как иначе не было бы перехода тепла), то можем сократить его с обеих сторон:

m1 * C1 = m2 * C2.

Теперь мы можем найти теплоемкость сосудов:

C1 = (m2 * C2) / m1.

Подставляем значения:

C1 = (0,5 кг * C2) / 0,1 кг.

C1 = 5 * C2.

Таким образом, теплоемкость первого сосуда (C1) в 5 раз больше, чем теплоемкость второго сосуда (C2).